[发明专利]一种提高随机损伤定位向量法监测结果准确性的方法

权利要求书

1.一种提高随机损伤定位向量法监测结果准确性的方法，由被测试桁架、加速度传感器和计算机组成；将双向加速度传感器安装在桁架结构的待监测子结构桁架节点上，计算机中的数据采集模块采集所有测点的加速度振动响应，计算机中的数据分析模块进行数据分析，最终由计算机的损伤监测结果显示模块给出桁架结构的损伤位置；具体随机损伤定位向量法包括如下步骤：

步骤一、数据采集模块采集桁架结构节点测点的纵向和竖向振动响应，其中纵向为沿着桁架结构跨径的方向；

步骤二、数据分析模块中基于NExT-ERA或其他参数识别技术识别出前几阶振型

步骤三、数据分析模块中建立基于模态参数的两种C矩阵计算模块：

第一种C矩阵计算模块

第二种C矩阵计算模块

其中是振型的共轭复数；

步骤四、当系统输入全部未知时，数据分析模块中构建如下Q矩阵

其中A是系统矩阵、C是输出矩阵，均由测点处的振动数据识别得到；p是常数，其值为0、1、2时分别对应当输出数据为位移、速度、加速度时，代表伪逆；

步骤五、数据分析模块中确定SDLV向量的个数：由于实测数据存在噪声并且用来计算的模态数有限，导致奇异值分解的S矩阵中出现了非零项X，即

ΔQ=USVT=[U1U0]S100X[V1V0]T---(4)]]>

SDLV向量的个数q为满足上式的个数的一半，向下取整；

q=0.5×{NO.ofγvalues≤0.1|γSiSi,max}---(5)]]>

步骤六、数据分析模块中联合多SDLV向量进行损伤定位：获得损伤定位向量后，将其作为荷载施加到无损结构有限元模型上，求得各单元的应力即为单元特征应力σ，实际应用中将WSI符合下式的单元确定为损伤单元

WSI=Σj=1qRi|σj||σj|max≤b---(6)]]>

其中WSI为权重应力指数，σ_j为单元的特征应力，R建议取1，b建议取不大于0.1的数，一般取0.1；

其特征在于，在步骤四之前,在数据分析模块中增加计算测点数百分比阈值oa的步骤，并根据计算的测点数百分比阈值oa的大小从两个C矩阵中选择最优的C矩阵计算模块，从而使损伤定位结果更加准确：当待测子结构的测点数百分比小于等于测点数百分比阈值oa时(即满足式(7))，选择第二种C矩阵计算模块；否则，待测子结构的测点数百分比大于测点数百分比阈值oa时选择第一种C矩阵计算模块；n_measured/N_all≤oa  (7)

其中n_measured/N_all是测点数百分比，n_measured是测点数，N_all是待测结构平面里所有节点数，oa是测点数百分比阈值。